DE3516226C2

DE3516226C2 -

Info

Publication number: DE3516226C2
Application number: DE19853516226
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr.-Ing. Bauer; Dietrich Prof. Dr.-Ing. 4300 Essen De Wagener; Egmar Dipl.-Ing. 4330 Muehlheim De Wunderlich
Original assignee: Didier Engineering GmbH
Current assignee: Didier Engineering GmbH
Priority date: 1985-05-06
Filing date: 1985-05-06
Publication date: 1987-11-26
Also published as: DE3516226A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von Koks aus Kohle durch Verkokung von Kohle und gegebenenfalls eine der Verkokung vorgeschaltete Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle und gegebenenfalls eine der Verkokung nachgeschaltete trockene Kokskühlung.The invention relates to a method for producing coke from coal by coking coal and possibly one of the Coking upstream drying and / or preheating of the coal and if necessary, a dry one after the coking Coke cooling.

Bisher erfolgte die Erzeugung von Koks bei dem eingangs genannten Verfahren in der Weise, daß die Kohle, sofern sie nicht als Naßkohle eingesetzt wird, in einem Behältnis zunächst getrocknet und vorerhitzt wird. Die vorerhitzte Kohle wird dann mit Hilfe einer Fördervorrichtung oder -anlage bzw. eines Füllwagens in eine der Kammern eines mit einer großen Anzahl von parallelen Kammern ausgestatteten Verkokungsofens eingefüllt, in welchem die Verkokungstemperatur durch Aufheizen der Kammerwände mittels dafür geeigneter Gase erfolgt. Der Verkokungsprozeß verläuft meistens in den benachbarten Kammern zeitlich versetzt zueinander. Nach dem Verkoken wird der fertige Koks durch die seitlichen Kammertüren ausgedrückt und zu einer feucht oder trocken arbeitenden Kokslösch- bzw. Kokskühlanlage transportiert, um danach zum Abnehmer bzw. Verbraucher weitertransportiert zu werden. Die Erzeugung von Koks erforderte bisher also einen verhältnismäßig großen Anlagenaufwand. Das Verkoken in Koksofenbatterien erlaubt ferner nur schwierig eine Anpassung an unterschiedlichen Abnahmebedarf, da die einzelnen Kammern nicht abgeheizt werden dürfen, oder es erfolgt ein nutzloser Energieverbrauch. Dieses Erfordernis, die einzelnen Kammern nicht abheizen zu dürfen, bringt auch Probleme bei einer eventuell erforderlichen Reparatur, bei welcher das Personal in den noch sehr heißen Ofen einsteigen muß.So far, the production of coke has been carried out in the aforementioned Process in such a way that the coal, unless it is called wet coal is used, first dried and preheated in a container becomes. The preheated coal is then using a Conveyor device or system or a filling car in one of the Chambers one with a large number of parallel chambers equipped coke oven in which the Coking temperature by heating the chamber walls by means of it suitable gases. The coking process mostly takes place in the neighboring chambers offset in time from each other. After coking the finished coke is expressed through the side chamber doors and to a damp or dry working coke extinguishing or Coke cooling system transported to then to the customer or consumer to be transported further. The production of coke required So far, therefore, a relatively large investment. The coking in coke oven batteries, furthermore, it is difficult to adapt to different acceptance requirements because the individual chambers are not may be heated, or there is a useless Power consumption. This requirement, not the individual chambers being allowed to heat down also creates problems with one necessary repair, in which the staff in the very hot oven.

Aus der FR-PS 8 08 309 ist es bekannt, einen Kanalofen mit mehreren verschließbaren, zum Vorerhitzen und Verkoken von Kohle und zum Trockenkühlen des Kokses bestimmten Kammern auszustatten, die in Reihe angeordnet sind und durch die nacheinander oben offene Kipploren mit einer Kohlefüllung fahren. Diese Kohlefüllung ruht auf einem Bodenrost der Kipploren, durch den von unten ein Inertgas eingeleitet wird. Beim Durchströmen des Inertgases durch die Kohlefüllung von unten nach oben erfolgt ein direkter Wärmeaustausch. Jede Ofenkammer hat einen Rohranschluß für die Kipploren zum Einleiten des passenden Gases für die Beheizung der Kohle oder die Kühlung des Kokses.From FR-PS 8 08 309 it is known a channel furnace with several lockable, for preheating and coking coal and for Dry cooling the coke to equip certain chambers in series are arranged and with the successively open dump trucks with driving a coal fill. This coal filling rests on a floor grid the dump truck through which an inert gas is introduced from below. At the Flow of the inert gas through the coal filling from bottom to top there is a direct heat exchange. Each oven chamber has one Pipe connection for the dump trucks to introduce the appropriate gas for heating the coal or cooling the coke.

Hierzu durchläuft zwar die Kohle die verschiedenen Behandlungsstufen in ihren Kipploren, die jedoch nicht grundsätzlich als Transportgefäß bis hin zum Abnehmer bzw. Verbraucher dienen. Die weiteren wesentlichen Nachteile dieses Kanalofens sind der nicht mehr zeitgemäße hohe Aufwand für die Anlage und die unwirtschaftliche Prozeßführung, weil selbst mit einem hohen Energieaufwand bei diesem Ofensystem kein ausreichend gleichmäßiger Verkokungsprozeß erreicht werden kann. Denn die Gase müssen nicht nur die Kipploren, sondern auch die relativ großräumigen Ofenkammern durchströmen, um in ihnen die passende Heiz- bzw. Kühlatmosphäre zu schaffen. Hinzu kommt, daß für die Verkokung zweckmäßig wenigstens bei leichtem Oberdruck von 0,2-0,3 bar gefahren wird, was bei den offenen Kipploren und den großräumen Kammern sehr aufwendig ist. Auch ist keine Maßnahme für eine wirtschaftliche Beheizung von feinkörniger Kohle während der plastischen Phase vorgesehen, in der ein ausreichendes Durchströmen des heißen Gases das erforderliche Lückenvolumen fehlt. For this purpose, the coal goes through the various treatment stages in their dump trucks, which are not, however, basically used as transport containers serve up to the customer or consumer. The others the main disadvantages of this sewer furnace are no longer contemporary high effort for the plant and the uneconomical Litigation because even with a high energy expenditure in this Furnace system does not achieve a sufficiently uniform coking process can be. Because the gases must not only the dump trucks, but also flow through the relatively large furnace chambers to in them to create the right heating or cooling atmosphere. In addition, that useful for coking at least with a slight upper pressure of 0.2-0.3 bar is driven, which is the case with the open dump trucks and the large chambers is very expensive. Also, there is no measure for an economical heating of fine-grained coal during the plastic phase provided in which there is sufficient flow the required gap volume of the hot gas is missing.

Ferner ist aus der US-PS 33 98 058 auch der Transport der Kohle in Retorten durch die Behandlungsstufen für das Vorerhitzen und Verkoken von Kohle bekannt. Die Kohle ist in einer Anzahl Retorten eingefüllt, die in Reihe durch einen Kanalofen bewegt werden und deren Füllung anfangs vorerhitzt und danach in einem senkrechten Abschnitt verkokt wird. Die Retorten erhitzen sich gegenseitig während der Transportbewegung zunehmend bei Annäherung an eine Heizquelle, wobei das erhitzte Destillationsgas jeder Retorte gegen die nachfolgende Retorte strahlt, dabei verbrennt und deren Kohlefüllung ebenfalls zunehmend indirekt über die Retorten-Außenwand erhitzt. Auch dieses Verfahren ist unwirtschaftlich und der verwendete Kettentransporter dient nicht zum Transport der Retorten bis hin zum Abnehmer bzw. Verbraucher, so daß auch hierin der Aufwand für die Anlage viel zu hoch ist.Furthermore, the transportation of the coal in from US-PS 33 98 058 Retort through the treatment stages for preheating and coking known from coal. The coal is filled in a number of retorts, which are moved in series through a channel furnace and their filling initially preheated and then coked in a vertical section becomes. The retorts heat each other during the Transport movement increasingly when approaching a heat source, whereby the heated distillation gas of each retort against the subsequent one The retort shines, burns and so does its coal filling increasingly heated indirectly via the retort outer wall. This too The process is uneconomical and the chain transporter used does not serve to transport the retorts to the customer or Consumers, so that the effort for the system is much too is high.

Die GB-PS 4 28 840 offenbart ein Verfahren zum kontinuierlichen Verkoken von Kohle in einem Tunnelofen mit durchlaufenden Wagen (Herdwagen) und darauf mit um senkrechte Rohre geschichteter Kohle. Die Rohre sitzen in Bodenöffnungen und gewähren einen freien Durchtritt des Heißgases von unten nach oben, das danach von Gebläsen durch Heizelemente zurück in den Unterofen unter die Wagen geleitet wird, um im Kreislauf erneut von unten durch die Rohre in den Oberofen zu gelangen, wobei die Erhitzung der Kohle erfolgt. Dieses Verfahren ist nicht ausreichend effektiv, weil bei hohem Energieaufwand der Durchsatz zu gering ist und durch die Beschichtung der Wagen wie die gesamte Ofenanlage einen viel zu großen vorrichtungsmäßigen Aufwand erfordert, und der Transport der Kohle auf dem Herdwagen beschränkt sich nur auf die Strecke durch den Tunnelofen. Vordem und danach sind gesonderte Förder- und Transportvorrichtungen erforderlich, die in bekannter Weise aufwendig sind.GB-PS 4 28 840 discloses a process for continuous Coking coal in a tunnel kiln with cars running through it (Bogie wagon) and then with coal layered around vertical pipes. The tubes sit in floor openings and allow a free one Passage of the hot gas from bottom to top, then by fans led through heating elements back into the lower furnace under the car is to be circulated again from below through the pipes into the upper furnace to arrive, whereby the heating of the coal takes place. This method is not sufficiently effective because the Throughput is too low and due to the coating of the car like that entire furnace system a much too much device effort requires, and the transportation of coal on the bogie is restricted only on the route through the tunnel kiln. Before and after separate conveyor and transport devices required in are known to be expensive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches wirtschaftlicher, d.h. insbesondere weniger zeitaufwendig und mit geringerem Anlagen- und Verfahrensaufwand ausführbar ist, wobei ferner eine vorrichtungs- bzw. anlagenmäßige Einrichtung zur Durchführung des eingangs genannten Verfahrens zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagen werden soll, mit der auch eine leichtere Anpassung an den Abnahmebedarf und eine leichtere und bequemere Reparatur ermöglicht ist.The object of the present invention is therefore a method of to propose the type mentioned at the outset which is more economical, i.e. in particular less time-consuming and with less plant and The procedure can be carried out, a device or facility for carrying out the aforementioned Procedures to solve the task are proposed should, with which an easier adjustment to the acceptance requirements and easier and more convenient repair is possible.

Bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, daß eine oder mehrere Verfahrensstufe(n) in einem transportierbaren Gefäß ausgeführt wird bzw. werden und der fertiggegarte Koks, gekühlt oder ungekühlt, in diesem Gefäß einem Verbraucher, wie Hochofen oder einem sonstigen Abnehmer, z.B. einem anderen gleichartigen Gefäß, zugeführt wird.In a method of the generic type, this task in essentially solved in that one or more process stage (s) is or will be carried out in a transportable container and the fully cooked coke, chilled or uncooled, in this container Consumers such as blast furnaces or other customers, e.g. one other similar vessel is supplied.

Hierdurch ist es möglich, die Kohle in einem Gefäß allen Verfahrensstufen und danach den fertiggegarten Koks unmittelbar mit Hilfe des Gefäßes selbst dem Abnehmer, beispielsweise einem Hochofen, zuzuführen. Das Verkokungsgefäß dient dabei also selbst zumindest als Teil einer Transport- oder Fördervorrichtung für den fertiggegarten Koks. Die Erfindung erlaubt folglich, im Gegensatz zum Stand der Technik, außer der Verkokung auch sämtliche andere Verfahrensstufen, nämlich die gegebenenfalls der Verkokung vorgesehene Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle und/oder auch die gegebenenfalls der Verkokung nachgeschaltete trockene Kokskühlung in ein und demselben Gefäß auszuführen. Es ist daher kein Umfüllen der Kohle bzw. des Kokses für den Transport mit separaten Anlagenteilen oder Vorrichtungen von einer Anlage in eine andere erforderlich, um beispielsweise nacheinander das Trocknen, Vorerhitzen und Verkoken und gegebenenfalls auch das trockene Kokskühlen vornehmen zu können. Das Gefäß kann verhältnismäßig klein sein, etwa nach Größe und Art einer Stahlpfanne. Je nach der erforderlichen Leistung können mehrere gleichartige, aber im Gegensatz zu einem üblichen Verkokungsofen voneinander unabhängige Einzelgefäße eingesetzt werden. Ist nur ein geringer Bedarf vorhanden, können einzelne Gefäße ohne weiteres stillgelegt werden. This makes it possible to put all the coal in one vessel Process steps and then the cooked coke immediately with The container itself to the customer, for example a blast furnace, feed. The coking vessel itself serves at least as Part of a transport or conveyor device for the ready cooked Coke. The invention thus allows, in contrast to the prior art Technology, besides coking also all other process stages, namely the drying of the coking, if applicable and / or preheating the coal and / or possibly the Coking downstream dry coke cooling in one and the same To carry out the vessel. It is therefore not decanting the coal or the Coke for transportation with separate plant parts or Devices from one facility to another are required to for example drying, preheating and coking in succession and to be able to carry out dry coke cooling if necessary. The Vessel can be relatively small, such as the size and type of one Steel pan. Depending on the required performance, several similar, but in contrast to a conventional coking oven independent individual vessels are used. Is only one little need available, individual vessels can easily be shut down.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bzw. werden eine oder mehrere Verfahrensstufe(n) in einem Druckgefäß ausgeführt. Hierdurch erhält man zunächst einmal für den reinen Verkokungsprozeß eine Erhöhung des Mengendurchsatzes. Eine Druckerhöhung ist in Kohleaufnahmewagen oder Retorten der bekannten Kanal- oder Tunnelöfen nicht möglich.According to an advantageous development of the invention, it will be one or more process stage (s) carried out in a pressure vessel. This gives you first of all for the pure coking process an increase in throughput. A pressure increase is in Coal pick-up cars or retorts from the well-known canal or tunnel kilns not possible.

Neben Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder der gegebenenfalls vorgesehenen trockenen Kokskühlung wird gemäß einer besonders vorteilhaften Verfahrensführung auch die Verkokung mittels jeweils eines durch das Gefäß hindurchleitbaren Gases, vorzugsweise Inertgases, durch direkten und/oder indirekten Wärmetausch ausgeführt. Auch hierdurch läßt sich die Wirtschaftlichkeit der Koksherstellung in Verbindung mit den transportierbaren Gefäßen erheblich verbessern.In addition to drying and / or preheating and / or if necessary provided dry coke cooling is according to a particular advantageous procedure also the coking by means of each a gas which can be passed through the vessel, preferably Inert gas, carried out by direct and / or indirect heat exchange. This also allows the economy of coke production in Improve the connection with the transportable vessels considerably.

Eine besonders wirtschaftliche Verfahrensführung erhält man, wenn gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens mehrere, vorzugsweise sämtliche Verfahrensstufen in ein und demselben Gefäß ausgeführt werden.A particularly economical procedure can be obtained if according to a further development of the inventive concept, preferably all process stages in one and the same vessel be carried out.

Ferner wird mit der Erfindung zur weiteren Verbesserung der Wirtschaftlichkeit vorgeschlagen, die Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder die gegebenenfalls vorgesehene trockene Kokskühlung mittels Inertgases auszuführen, welches in einem geschlossenen Kreislauf eines Hochtemperaturreaktors geführt wird, in welchem das Inertgas jeweils auf eine für die betreffende Verfahrensstufe(n) angepaßte Temperatur erhitzt bzw. gekühlt wird. Auf diese Weise ist der Aufwand für Anlagenerstellung und Betriebsweise besonders niedrig. Hochtemperaturreaktoren zur Erzeugung heißer Inertgase sind an sich bekannt und bedürfen keiner Neuentwicklung.Furthermore, with the invention to further improve the Economics suggested drying and / or preheating and / or coking and / or the optionally provided dry Execute coke cooling using inert gas, which in one closed circuit of a high temperature reactor is conducted in which the inert gas to one for the respective Process stage (s) adapted temperature is heated or cooled. On this is the effort for plant construction and operation particularly low. High temperature reactors to generate hotter Inert gases are known per se and do not require any new development.

Das Inertgas kann aber auch durch eine Zusatzeinrichtung im Kreislauf hinter dem Hochtemperaturreaktor und vor seinem Einsatz in dem Gefäß für die Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder trockene Kokskühlung auf ein höheres und/oder niedrigeres Temperaturniveau gebracht werden. Diese "Zusatzeinrichtung" kann beispielsweise ein gleichartiges oder auch ein anderes, zur Durchführung einer oder mehrerer dieser Verfahrensstufen geeignetes Nachbargefäß sein, in welchem ein gleichartiger Verkokungsprozeß in einer anderen Verfahrensstufe durchgeführt wird.However, the inert gas can also be circulated through an additional device behind the high temperature reactor and before its use in the vessel for drying and / or preheating and / or coking and / or dry coke cooling to a higher and / or lower Temperature level are brought. This "additional device" can for example, a similar or another, for Carrying out one or more of these process steps suitable Be neighboring vessel in which a similar coking process in another process stage is carried out.

Bevorzugt verwendet man nach der Erfindung als Inertgas Helium.According to the invention, helium is preferably used as the inert gas.

Es ist aber auch möglich, als Inertgas Kohleentgasungsgas einzusetzen, das z.B. aus einem anderen gleichartigen Gefäß für die Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder trockene Kokskühlung entnommen werden kann.However, it is also possible to use coal degassing gas as the inert gas, that e.g. from another similar container for drying and / or preheating and / or coking and / or dry coke cooling can be removed.

Mehrere entsprechend angepaßte, gleichartige Gefäße können in unterschiedlichen Verfahrensstufen im Strömungsweg des Gases bzw. Inertgases so hintereinandergeschaltet werden, daß das Gas aus einem oder mehreren vorgeschalteten Gefäßen als Prozeßgas für ein oder mehrere nachgeschaltete Gefäße dient.Several appropriately adapted, similar vessels can in different process stages in the flow path of the gas or Inert gases are connected in series so that the gas from one or several upstream vessels as process gas for one or serves several downstream vessels.

Die Verfahrensführung wird vorteilhafterweise so ausgeführt, daß die Kohle für das Trocknen und/oder Vorerhitzen in dem Gefäß in einem Temperaturbereich zwischen etwa 150 und 250°C, vorzugsweise bei etwa 200°C, mittels des Gases bzw. Inertgases durch direkte und/oder indirekte Beheizung aufgeheizt wird. In diesem Temperaturbereich ist es bei Verwendung eines Inertgases durchaus möglich, sowohl die direkte als auch die indirekte Beheizung oder auch Kombinationen davon einzusetzen. Dieser Vorgang kann beispielsweise nach Art einer Wirbelbetttrocknung und/oder -vorerhitzung erfolgen.The procedure is advantageously carried out so that the Coal for drying and / or preheating in the vessel in one Temperature range between about 150 and 250 ° C, preferably at about 200 ° C, by means of the gas or inert gas by direct and / or indirect heating is heated. Is in this temperature range it is quite possible when using an inert gas, both the direct as well as indirect heating or combinations thereof to use. This process can take the form of a Fluid bed drying and / or preheating take place.

Während der Stückkoksbildung sollte die Kohle von Gasströmen möglichst unbeeinträchtigt sein. Deswegen wird in Weiterbildung des Erfindungsgedankens insbesondere vorgeschlagen, daß die Kohle bzw. der Koks für das Verkoken (Stückkoksbildung) in dem Gefäß jedenfalls in einem Temperaturbereich zwischen etwa 250 und 500°C mittels des Gases bzw. Inertgases durch indirekte Beheizung aufgeheizt wird. During the piece coke formation, the coal from gas flows should be as possible be unaffected. That is why in continuing education Invention idea proposed in particular that the coal or Coke for coking (piece coke formation) in the vessel in any case a temperature range between about 250 and 500 ° C by means of the gas or inert gas is heated by indirect heating.

Oberhalb des relativ kritischen Temperaturbereichs bis zu etwa 500°C ist es nach einem weiteren Erfindungsvorschlag möglich, die Kohle bzw. den Koks für das Verkoken (Garen) in dem Gefäß bis in den Temperaturbereich zwischen etwa 1100 und 1300°C, vorzugsweise bis etwa 1200°C, mittels des Gases bzw. Inertgases (wiederum) durch direkte und/oder indirekte Beheizung aufzuheizen.Above the relatively critical temperature range up to about 500 ° C According to a further invention proposal, it is possible to use the coal or the coke for coking (cooking) in the vessel into the Temperature range between about 1100 and 1300 ° C, preferably up to about 1200 ° C, by means of the gas or inert gas (again) by direct and / or to heat indirect heating.

Werden alle Verfahrensstufen in einem Druckgefäß ausgeführt, ist es ohne weiteres möglich, die Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder trockene Kokskühlung in mindestens einem Gefäß unter erhöhtem Druck auszuführen.If all process steps are carried out in one pressure vessel, it is easily possible, drying and / or preheating and / or Coking and / or dry coke cooling in at least one vessel perform under increased pressure.

Das Gas bzw. Inertgas kann vorteilhafterweise nach dem Hindurchführen durch das Gefäß, gegebenenfalls nach Reinigung und/oder Abkühlung, in den Prozeß zurückgeführt werden.The gas or inert gas can advantageously pass through after through the vessel, if necessary after cleaning and / or cooling, in the process be traced.

Gemäß einer besonderen Verfahrensvariante ist es auch möglich, den fertiggegarten Koks, gekühlt oder ungekühlt, aus dem Gefäß in den Hochofen oder sonstigen Abnehmer oder auf eine Förderanlage zu dem Hochofen oder sonstigen Abnehmer durch Kippen des Gefäßes durch eine obere Öffnung (Einfüllöffnung) oder durch Entleeren durch eine im Boden verschließbar angeordnete Auslaßöffnung abzugeben.According to a special method variant, it is also possible Cooked coke, chilled or uncooled, from the jar into the Blast furnace or other customer or on a conveyor system to the Blast furnace or other customer by tilting the vessel through a upper opening (filling opening) or by emptying through a Dispense bottom lockable outlet opening.

Ein geringer Anlagenaufwand wird insbesondere dann gewährleistet, wenn das Gas bzw. Inertgas, gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens gegebenenfalls unter erhöhtem Druck, für den direkten oder indirekten Wärmeaustausch durch in der Gefäßwandung, z.B. im Boden, vorgesehene Einführöffnungen oder durch vorzugsweise von oben in das Gefäß hineinragende oder absenkbare Leitungen in das Gefäßinnere eingeführt und durch Abführöffnungen oder die Leitungen wieder aus dem Gefäßinneren abgeführt wird.A low investment in equipment is guaranteed in particular if the gas or inert gas, according to a further embodiment of the The inventive concept, if necessary under increased pressure, for the direct or indirect heat exchange through in the vessel wall, e.g. in the floor, provided insertion openings or through preferably Lines protruding into the vessel from above or lowerable into the Inserted inside the vessel and through discharge openings or the lines is removed again from the inside of the vessel.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Gefäß zur Durchführung eines Verfahrens der zuvor geschilderten Art. Es zeichnet sich dadurch aus, daß es druckdicht transportierbar ausgebildet ist, insbesondere mit einer oberen Einfüllöffnung für die Kohle und gegebenenfalls einer unteren Auslaßöffnung für die behandelte Kohle bzw. des Kokses, welche druckdicht verschließbar sind. The invention also relates to a vessel for carrying out a Process of the type described above. It is characterized by that it is designed to be pressure-tight, especially with an upper filling opening for the coal and optionally one lower outlet for the treated coal or coke, which are pressure-tight closable.

Bei einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen transportierbaren Gefäßes weist dieses einen gegebenenfalls mit feuerfestem Futter versehenen Blechmantel mit einem Deckel für die obere Einfüllöffnung für die Kohle und gegebenenfalls einer Bodenklappe für die untere Auslaßöffnung für die behandelte Kohle bzw. den Koks sowie Öffnungen oder Leitungen für das Ein- bzw. Abführen des Gases bzw. Inertgases auf.In a special embodiment of the invention a transportable vessel may have one Fireproof lining provided with a cover for the upper filling opening for the coal and if necessary one Bottom flap for the lower outlet opening for the treated coal or the coke and openings or lines for the introduction or removal of the Gases or inert gas.

Das Gefäß ist vorteilhafterweise dem Abnehmer benachbart angeordnet, z.B. benachbart der oberen Einfüllöffnung eines Hochofens oder einer Förderanlage für die vorbehandelte Kohle und/oder den Koks zu dem Hochofen oder sonstigen Abnehmer. Hierbei reicht es aus, wenn das Gefäß nur kippbar ist, um den fertiggegarten Koks aus der oberen Einfüllöffnung des Gefäßes für die Kohle an den Abnehmer abgeben zu können.The vessel is advantageously arranged adjacent to the consumer, e.g. adjacent to the top opening of a blast furnace or Conveyor system for the pretreated coal and / or the coke to the Blast furnace or other customer. It is sufficient if that The container can only be tilted to remove the cooked coke from the top Give the filling opening of the coal container to the customer can.

Bei einer anderen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens hat das Gefäß jedoch eine druckdicht verschließbare, z.B. abschwenkbare Bodenklappe, so daß die in dem Gefäß vorbehandelte Kohle bzw. der ausgegarte Koks aus der dadurch im Gefäßboden freigegebenen Auslaßöffnung entleert werden kann.In another embodiment of the inventive concept, the vessel however a pressure-tight sealable, e.g. hinged bottom flap, so that the coal pretreated in the vessel or the fully cooked coke emptied from the outlet opening thereby released in the vessel bottom can be.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anlage zur Durchführung des eingangs geschilderten Verfahrens unter Verwendung eines Gefäßes der zuvor näher gekennzeichneten Art. Diese Anlage zeichnet sich nach der Erfindung dadurch aus, daß das eine oder die zu mehreren angeordneten Gefäße entweder einzeln zu dem Abnehmer transportierbar und/oder einer, vorzugsweise gemeinsamen, Förderanlage für die behandelte Kohle und/oder den Koks zu dem Abnehmer zugeordnet sind.The invention further relates to a system for performing the initially described method using a vessel of previously identified type. This facility is characterized by the Invention characterized in that the one or more arranged Vessels can be transported to the customer either individually and / or a, preferably common, conveyor system for the treated coal and / or the coke are assigned to the customer.

Ein weiterer Erfindungsgedanke bei dieser Anlage besteht darin, daß das eine oder die zu mehreren angeordneten Gefäße nacheinander in vorgegebene Stationen transportierbar sind, in welchen sie jeweils an Leitungen für die Zuführung und Abführung wenigstens eines der Prozeßgase anschließbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, jeweils eine der Stationen kontinuierlich oder diskontinuierlich mit einem der Prozeßgase von einem entsprechenden Generator zu versorgen, während die Gefäße nacheinander die erforderlichen Behandlungsstationen, z.B. die Trocknung, Vorerhitzung, Verkokung und trockene Kokskühlung oder Kombinationen davon durchlaufen.Another idea of the invention in this system is that one or more vessels arranged one after the other in predetermined stations are transportable, in which they are each Lines for the supply and discharge of at least one of the Process gases can be connected. In this way it is possible to each one of the stations continuously or discontinuously with one of the Process gases supplied by an appropriate generator while the vessels one after the other the required treatment stations, e.g. drying, preheating, coking and dry coke cooling or Go through combinations of these.

Die Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung.The goals, characteristics, advantages and applications of the present invention also result from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 schematisch im Vertikalschnitt ein erfindungsgemäßes Gefäß zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel, und Fig. 1 schematically in vertical section an inventive vessel for performing the method according to the invention according to an embodiment, and

Fig. 2 eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung von erfindungsgemäßen Gefäßen entsprechend Fig. 1, ebenfalls gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel. Fig. 2 shows a plant for performing the method according to the invention using vessels according to the invention corresponding to Fig. 1, also according to a particular embodiment.

Das Gefäß 1 für die Ausführung eines Verfahrens zur Erzeugung von Koks durch Verkoken von Kohle gegebenenfalls eine der Verkokung vorgeschaltete Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle und gegebenenfalls eine der Verkokung nachgeschaltete trockene Kokskühlung ist als ein druckdicht geschlossenes Transportgefäß ausgebildet. Es ist im wesentlichen hohlzylinderförmig mit einer oberen Einfüllöffnung 4 für die gegebenenfalls schon getrocknete und/oder vorerhitzte Kohle bzw. den Koks und eine untere Auslaßöffnung 5 für die schon getrocknete und/oder vorerhitzte Kohle oder den fertiggegarten Koks. Die Einfüllöffnung 4 und die Auslaßöffnung 5 sind mittels eines schwenkbaren Deckels 14 und einer schwenkbaren Bodenklappe druckdicht verschließbar. Die Wandungen des Gefäßes 1 einschließlich von Bodenklappe 11 und Deckel 14 weisen einen mit einem entsprechend temperaturbeständigen bzw. feuerfesten Futter 2 ausgestatteten Blechmantel 3 auf.The vessel 1 for executing a method for producing coke by coking coal, optionally drying and / or preheating the coal upstream of the coking and optionally a dry coke cooling downstream of the coking, is designed as a pressure-tightly closed transport vessel. It is essentially hollow cylindrical with an upper filling opening 4 for the possibly already dried and / or preheated coal or the coke and a lower outlet opening 5 for the already dried and / or preheated coal or the fully cooked coke. The filling opening 4 and the outlet opening 5 can be closed in a pressure-tight manner by means of a pivotable cover 14 and a pivotable bottom flap. The walls of the vessel 1, including the bottom flap 11 and the lid 14, have a sheet metal jacket 3 equipped with a correspondingly temperature-resistant or fireproof lining 2 .

Das Gefäß 1 ist in den Stationen für die genannten Verfahrensstufen an Gasleitungen 12, 13 und 18 anschließbar. Über Öffnungen 6 in der Bodenklappe 11 können von Leitungen 12 aus die für die Prozeßführung erforderlichen Gase, also das Trockengas, das Vorerhitzungsgas, das Verkokungsgas und das gegebenenfalls vorzusehende Kühlgas zum Zwecke der direkten Beheizung und/oder Kühlung der Kohle bzw. des Kokses in das Gefäßinnere 15 eingeleitet werden. Hierdurch kann die darin befindliche Kohle bzw. der entstehende Koks in ein und demselben Gefäß 1 nacheinander getrocknet, vorerhitzt, verkokt sowie danach trocken gekühlt werden. Die durch die in dem Gefäßinneren 15 durch Einfüllen durch die obere Einfüllöffnung 4 gebildete Kohleschüttung von unten nach oben hindurchgeführten Gase verlassen das Gefäßinnere 15 gegebenenfalls zusammen mit dem Destillationsgas durch obere, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Seitenwandung des Gefäßes verteilte Öffnungen 7 und sich daran anschließende Leitungen 13.The vessel 1 can be connected to gas lines 12 , 13 and 18 in the stations for the process stages mentioned. Via openings 6 in the bottom flap 11 , the gases required for the process control, i.e. the dry gas, the preheating gas, the coking gas and any cooling gas to be provided for the purpose of direct heating and / or cooling of the coal or coke, can be fed from lines 12 into the Vessel interior 15 can be initiated. As a result, the coal located therein or the coke formed in one and the same vessel 1 can be successively dried, preheated, coked and then cooled dry. The gases poured from bottom to top by the coal bed formed in the interior of the vessel 15 by filling through the top filling opening 4 leave the interior of the vessel 15 together with the distillation gas through top openings 7 , preferably evenly distributed over the circumference of the side wall of the vessel, and adjoining them Lines 13 .

Statt über Leitungen 12 und Öffnungen 6, welche sich in der Bodenklappe 11 befinden, können die für die jeweiligen Verfahrensstufen erforderlichen Gase zum Zwecke der indirekten Beheizung und/oder Kühlung der Kohle bzw. des Kokses auch von oben über Leitungen 18 und deren anschließende wärmetauscherschlangenartig ausgebildete Leitungen 16 bis in den unteren Teil des Gefäßinneren 15 eingeleitet werden. Die Leitungen 16 können beispielsweise mit dem Deckel 14 durch Relativbewegung von Deckel 14 und dem restlichen Teil des Gefäßes 1 in das Gefäßinnere 15 absenkbar und mit diesem auch wieder nach oben herausfahrbar sein. In diesem Falle ist der Deckel 14 zweckmäßigerweise nicht schwenkbar an dem Behälterkörper angelenkt, sondern vertikal anhebbar und absenkbar. Die gegebenenfalls für ein abdichtendes Verschließen der Einfüllöffnung 4 und der Auslaßöffnung 5 mittels des Deckels 14 und der Bodenklappe 11 erforderlichen Verriegelungen sind zeichnerisch nicht dargestellt.Instead of via lines 12 and openings 6 , which are located in the bottom flap 11 , the gases required for the respective process stages for the purpose of indirect heating and / or cooling of the coal or coke can also be formed from above via lines 18 and their subsequent heat exchanger-like lines Lines 16 are introduced into the lower part of the interior 15 of the vessel. The lines 16 can, for example, be lowered into the interior of the vessel 15 with the lid 14 by relative movement of the lid 14 and the remaining part of the vessel 1 and can also be withdrawn upwards therewith. In this case, the lid 14 is expediently not pivotally hinged to the container body, but rather can be raised and lowered vertically. The locks that may be required for sealing the filling opening 4 and the outlet opening 5 by means of the cover 14 and the bottom flap 11 are not shown in the drawing.

Während der Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle bis zu einer Temperatur von etwa 250°C und während der Verkokung in einem Temperaturbereich oberhalb von etwa 500°C bis zu etwa 1300°C kann man problemlos die direkte oder indirekte Beheizung oder Kombinationen davon anwenden, ebenso wie die Kühlung durch direkte und/oder indirekte Wärmeübertragung erfolgen kann. Bei der Verkokung in dem dazwischen befindlichen Temperaturbereich von etwa 250 bis 500°C wird jedoch die Beheizung vorteilhafterweise nur indirekt vorgenommen, um das Verhalten der Kohlen in der plastischen Phase und damit die Übergangsphase von feinkörniger Kohleschüttung in stückigen Koks nicht zu stören. Sowohl bei der direkten als auch bei der indirekten Beheizung und Kühlung verwendet man ein bezüglich der Kohle inertes Gas. Bei dem direkten Wärmeaustausch ist dies selbstverständlich, bei dem indirekten Wärmeübergang, bei welchem die Gase mit der Kohle und/oder dem Koks nicht in Berührung kommen, ist die Verwendung von Inertgas aber ebenfalls von Vorteil, um Gefahren bei Leckagen des Leitungssystems vorzubeugen.During the drying and / or preheating of the coal up to one Temperature of about 250 ° C and during coking in one Temperature ranges from about 500 ° C up to about 1300 ° C can be direct or indirect heating or combinations without any problems use of it, as well as cooling by direct and / or indirect heat transfer can take place. When coking in the intermediate temperature range of about 250 to 500 ° C. however, the heating is advantageously only carried out indirectly the behavior of the coals in the plastic phase and thus the Transitional phase of fine-grained coal filling in lumpy coke is not disturb. Both direct and indirect Heating and cooling are used with respect to the coal Gas. With direct heat exchange this is a matter of course at the indirect heat transfer, in which the gases with the coal and / or not come into contact with the coke is the use of Inert gas is also an advantage to avoid dangers in the event of leakage Prevent pipeline system.

Fig. 2 zeigt, wie mehrere Gefäße 1 der in Fig. 1 veranschaulichten Art im Rahmen einer Gesamtanlage beispielsweise verwendet werden können. Die Gefäße 1, die ihrer Größe und ihrem Gewicht nach transportabel sind und allesamt die gleichen, vorstehend beschriebenen Ausstattungsmerkmale eines leicht anschließbaren und druckdicht transportablen Gefäßes aufweisen, sind in diesem Falle stationär nebeneinander über dem horizontalen Abschnitt einer Förderanlage 10 angeordnet. Während die Erzeugung des Kokses jeweils z.B. in ein und demselben Gefäß 1 durch Trocknen, Vorerhitzen, Verkoken und gegebenenfalls trockene Kokskühlung erfolgt, wird der fertiggegarte Koks nach unten durch Öffnen der Bodenklappe 11 auf die Förderanlage 10 abgeworfen. Die Prozesse können in den einzelnen Gefäßen 1 z.B. zeitlich versetzt zueinander ablaufen, so daß dem Verbraucher, im dargestellten Falle einem Hochofen 9 mit einer Einfüllöffnung 8, der fertiggegarte Koks verhältnismäßig gleichmäßig über einen schräg nach oben verlaufenden Abschnitt der Förderanlage 10 zugeführt wird. FIG. 2 shows how several vessels 1 of the type illustrated in FIG. 1 can be used, for example, in the context of an overall system. The vessels 1 , which are transportable in terms of their size and weight and all have the same features described above of an easily connectable and pressure-tight transportable vessel, are arranged in a stationary manner next to one another above the horizontal section of a conveyor system 10 in this case. While the coke is produced, for example, in one and the same vessel 1 by drying, preheating, coking and optionally dry coke cooling, the fully cooked coke is thrown down onto the conveyor system 10 by opening the bottom flap 11 . The processes in the individual vessels 1 can, for example, take place at different times from one another, so that the consumer, in the case shown a blast furnace 9 with a filling opening 8 , is fed the cooked coke relatively uniformly over a section of the conveyor system 10 which runs obliquely upwards.

Spart man in diesem dargestellten Ausführungsbeispiel die Förderanlage 10 ein, werden die Gefäße 1 selbst transportabel geführt, und zwar derart, daß das jeweilige Gefäß 1 mit seinem fertiggegarten Koks über die Einfüllöffnung 8 des Abnehmers, im dargestellten Falle eines Hochofens 9, verfahren wird, wo der Koks entweder durch Öffnen der Bodenklappe 11 an der unteren Auslaßöffnung 5 oder durch Abkippen aus der oberen Einfüllöffnung 4 an den Abnehmer abgegeben werden kann. In diesem Fall ist zwar die Förderanlage 10 entbehrlich, es müssen jedoch Mittel zum Transportieren und gegebenenfalls Kippen des Gefäßes vorgesehen sein.If one saves the conveyor system 10 in the illustrated embodiment, the vessels 1 are themselves guided in a transportable manner, in such a way that the respective vessel 1 with its fully cooked coke is moved through the filler opening 8 of the customer, in the illustrated case of a blast furnace 9 , where the coke can be released to the customer either by opening the bottom flap 11 at the lower outlet opening 5 or by tipping it out of the upper filling opening 4 . In this case, the conveyor system 10 is dispensable, but means for transporting and possibly tilting the vessel must be provided.

Während bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 den Gefäßen jedenfalls während der Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder der Verkokung und der gegebenenfalls vorgesehenen trockenen Kokskühlung jeweils in zeitlichen Abständen nacheinander die Gase bzw. Inertgase in der passenden Kondition zugeführt werden, ist es auch möglich, daß die einzelnen Gefäße 1 nacheinander die z.B. vier Verfahrensstationen durchlaufen, wobei in der ersten Station die Trocknung, in der zweiten Station die Vorerhitzung, in der dritten Station die Verkokung und in der vierten Station die gegebenenfalls vorgesehene trockene Kokskühlung erfolgt. Ersichtlich ist es auch möglich, beispielsweise die Verfahrensstufen Trocknung und Vorerhitzung in einer Station zusammenzufassen oder nur eine Verfahrensstufe, z.B. die trockene Kokskühlung, in einer Station und die anderen Verfahrensstufen in einer gemeinsamen Station auszuführen. Die Zuführung und Abführung der Behandlungsgase erfolgt zweckmäßigerweise über die Leitungen 12, 13 und 18 in geschlossenen Kreisläufen eines an sich bekannten Hochtemperaturreaktors 17, welcher Inertgase mit der für die jeweilige Verfahrensstufe erforderlichen Temperatur liefert, und einer oder mehreren zusätzlichen Heiz- oder Kühleinrichtungen, für die z.B. ein oder mehrere Nachbargefäße eingeschaltet sein können. Die entsprechend temperierten Inertgase für den Wärmeübergang können auch von einer gesonderten Inertgasquelle 19, der die erforderlichen Heiz- und/oder Kühleinrichungen zugeordnet sind, geliefert werden.While in the embodiment of FIG. 2 the gases or inert gases are supplied in the appropriate condition one after the other at any time during drying and / or preheating and / or coking and the optionally provided dry coke cooling, it is also possible that the individual vessels 1 successively pass through, for example, four process stations, the drying in the first station, the preheating in the second station, the coking in the third station and the dry coke cooling which may be provided in the fourth station. It is also evident that it is possible, for example, to combine the drying and preheating process steps in one station or to carry out only one process step, for example dry coke cooling, in one station and the other process steps in a common station. The supply and discharge of the treatment gases is expediently carried out via lines 12 , 13 and 18 in closed circuits of a known high-temperature reactor 17 , which supplies inert gases at the temperature required for the respective process step, and one or more additional heating or cooling devices for which For example, one or more neighboring vessels can be switched on. The appropriately tempered inert gases for the heat transfer can also be supplied by a separate inert gas source 19 , to which the necessary heating and / or cooling devices are assigned.

Claims

1. A process for the production of coke from coal by coking the coal and optionally a drying upstream of the coking and / or preheating of the coal and optionally a dry coke cooling downstream of the coking, characterized in that one or more process step (s) in a transportable vessel is or are carried out and the cooked coke, cooled or uncooled, is fed in this vessel to a consumer, such as a blast furnace or another consumer, for example another vessel of the same type.

2. The method according to claim 1, characterized in that one or several process stage (s) is carried out in a pressure vessel or will.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in addition the drying and / or preheating that may be provided and / or dry coke cooling also the coking by means of each a gas which can be passed through the vessel, preferably Inert gas, through direct and / or indirect heat exchange is or will be executed.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that several, preferably all process steps in one and run in the same vessel.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that drying and / or preheating and / or coking and / or the possibly provided dry coke cooling by means of Inert gas run in a closed Circulation of a high temperature reactor is performed, in which the Inert gas in each case to a process stage (s) in question adjusted temperature is heated or cooled.

6. The method according to claim 5, characterized in that the inert gas by an additional device in the circuit behind the High temperature reactor and before its use in the vessel for the Drying and / or preheating and / or coking and / or dry coke cooling to a higher and / or lower Temperature level is brought.

7. Process for producing coke from coal by coking the Coal and optionally one or more further process stages, like drying and preheating prior to coking the coal and, if necessary, one downstream of the coking dry coke cooling, the coking and one or more of the further process steps in at least one vessel by means of a passed through the vessel and an additional device and onto a higher or lower temperature level adjustable gas are carried out, characterized in that as Additional device another similar container for drying and / or preheating and / or coking and / or dry Coke cooling is used.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that helium is used as the inert gas.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that as an inert gas, coal degassing gas, e.g. from another similar vessel for drying and / or preheating and / or coking and / or dry coke cooling is used.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized characterized that several of the vessels in different Process stages in the gas flow path so be connected in series that the gas from one or several upstream vessels as process gas for one or serves several downstream vessels.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the coal for drying and / or Preheat in the vessel in a temperature range between about 150 and 250 ° C, preferably at about 200 ° C, by means of the gas is heated by direct and / or indirect heating.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized characterized in that the coal or coke for coking (Piece coke formation) in the vessel in any case Temperature range between about 250 and 500 ° C by means of the gas is heated by indirect heating.

13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized characterized in that the coal or coke for coking (Cooking) in the vessel above the temperature of about 500 ° C up to the temperature range between about 1100 and 1300 ° C, preferably up to about 1200 ° C, by means of the gas by direct and / or indirect heating is heated.

14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized characterized in that drying and / or preheating and / or Coking and / or dry coke cooling in at least one vessel be carried out under increased pressure.

15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized characterized in that the gas after passing through the Vessel, if necessary after cleaning and / or cooling, in the Process is returned.

16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized characterized that the cooked coke, chilled or uncooled, from the vessel into the blast furnace or other customer or on a conveyor system to the blast furnace or other customer by tilting the vessel through an upper opening (filling opening) or by emptying by a lockable one arranged in the bottom Exhaust port is released.

17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized characterized in that the gas, optionally under increased pressure, for direct or indirect heat exchange through in the Vessel wall, e.g. in the floor, provided insertion openings or by projecting into the vessel preferably from above or lowerable lines inserted into the inside of the vessel and through Discharge openings or the lines again from the inside of the vessel is dissipated.

18. Vessel for carrying out a method according to any one of claims to 17, characterized in that it is designed to be transportable in a pressure-tight manner, in particular with an upper filling opening ( 4 ) for the coal and optionally a lower outlet opening ( 5 ) for the treated coal or Coke, which can be closed pressure-tight.

19. A vessel according to claim 18, characterized in that it is provided with a fire-resistant lining ( 2 ) provided with a sheet metal jacket ( 3 ) with a lid ( 14 ) for the upper filling opening ( 4 ) for the coal and optionally a bottom flap ( 11 ) for the has lower outlet opening ( 5 ) for the treated coal or coke and openings ( 6 , 7 ) or lines ( 16 ) for the introduction and removal of the gas.

20. A vessel according to claim 19, characterized in that it is provided with a hinged bottom flap ( 11 ).

21. Vessel according to one of claims 19 and 20, characterized in that it is adjacent to the customer, for example adjacent to the filling opening ( 8 ) of a blast furnace ( 9 ) or a conveyor system ( 10 ) for the pretreated coal and / or the coke to the blast furnace ( 9 ) or other customer.

22. Plant for carrying out a method according to one of claims 1 to 17 with at least one vessel ( 1 ) according to one of claims 18 to 21, characterized in that the one or more arranged vessels ( 1 ) either individually to the customer ( 9 ) transportable and / or a, preferably common, conveyor system ( 10 ) for the treated coal and / or the coke are assigned to the customer ( 9 ).

23. Plant according to claim 22, characterized in that the one or more arranged vessels ( 1 ) can be successively transported to predetermined stations, in which they each have lines ( 12 , 13 , 18 ) for the supply and discharge of at least one of the Process gases can be connected.